油气藏埋存二氧化碳生物转化甲烷的机理和应用研究进展

【摘要】：埋存CO2生物转化CH4技术是利用油、气藏中内源微生物,以埋存的CO2为底物,通过CO2生物还原途径合成CH4的生物技术。此技术因兼备CO2减排的环保意义、生物合成CH4的再生能源意义、延长油气藏寿命和潜在经济收益等优势有着广泛应用前景。CO2的捕集、埋存和油气藏生物多样性为此技术的实施提供了可行性。油藏中低矿化度的地层水中存在产H2和CH4的微生物,一定的成岩阶段生物气藏成因主要源于代谢CO2/H2的甲烷菌。因此,一定条件下油气藏内源微生物能够生物转化CO2。但是,油气藏埋存CO2生物转化CH4的实现受到各种条件的制约,包括:发酵菌群、产H2菌群和甲烷菌群之间的合作关系;甲烷菌群结构是否合理;甲烷菌和硫酸盐还原菌两大菌群之间的竞争和共代谢关系;以及CO2还原需要的H2来源等。相对于已知的代谢途径,油气藏中CO2还原途径可能更加复杂。因此,无论是微生物学家还是石油工程师,通过调控油气藏参数来实现生物合成CH4还是一个很大的挑战。目前,埋存CO2生物转化甲烷处于研究的实验室探索阶段,需要突破的瓶颈是寻找合适的油气藏、激活内源微生物实现CH4的再生,达到有经济意义的CH4转化速率和转化率。尽管埋藏CO2生物转化CH4是一个仅有10年研究历史的新技术,相信不久的将来,此项生物技术的广泛应用将会为人类可再生能源和CO2减排做出贡献。 【作者单位】： 中石油勘探开发研究院提高采收率国家重点实验室;中国石油大学(北京)重质油实验室;CSIRO
【关键词】： CO生物转化 CO减排 CH 提高采收率
【基金】：国家自然科学基金项目“生物气形成的母质来源研究”(编号:40873031) 中国石油创新基金项目“难动用资源生物成气的可行性研究”(编号:2009D-5006-01-01)资助
【分类号】：P618.13
【正文快照】： 1引言2009年在丹麦首都哥本哈根召开的世界气候大会再次提醒人们温室气体CO2减排的重要性。CO2捕集、埋存(Carbon d ioxide CaptureStorage,CCS)是近年来CO2减排的有效手段之一[1,2]。返注的CO2主要用于地质封存[3,4],或用于提高石油采收率[5]。事实上,返注的CO2并没有消失,

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